การคำนวณเอนทัลปีของปฏิกิริยา

ดำเนินการ การคำนวณของ เอนทัลปี ของปฏิกิริยา หมายถึงการกำหนดความแปรผันของพลังงานที่เกิดขึ้นจากการผสมของสารตั้งต้นจนถึงการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ ในสมการด้านล่าง เรามีการแทนค่าของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์

A + B → C + D

• A + B = รีเอเจนต์

• C + D = สินค้า

ผู้เข้าร่วมแต่ละคนในปฏิกิริยามีเอนทาลปี (H) นั่นคือผู้เข้าร่วมแต่ละคนมีพลังงานจำนวนหนึ่ง ในระหว่างการทำปฏิกิริยา พันธะระหว่างสารตั้งต้นจะถูกทำลายและเกิดพันธะระหว่างอะตอมของผลิตภัณฑ์ ด้วยวิธีนี้ ระหว่างปฏิกิริยาเคมี จะเกิดการแปรผันของพลังงาน

ในการหาการคำนวณเอนทาลปีของปฏิกิริยา ก่อนอื่นจำเป็นต้องทราบเอนทาลปีของผู้เข้าร่วมแต่ละคน โดยปกติแบบฝึกหัดจะให้ค่าเอนทาลปีของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์เสมอ ตัวอย่างเช่น:

ZnS+O₂ → ZnO + SO₂

• ชม_ZnS = - 49.23 กิโลแคลอรี/โมล

• ชม_O2 = 0 กิโลแคลอรี/โมล

• ชม_ZnO = - 83.24 กิโลแคลอรี/โมล

• ชม_SO2 = - 70.994 กิโลแคลอรี/โมล

ถ้าเรามีสารอย่างง่าย ค่าเอนทาลปีจะเป็นศูนย์ อย่างไรก็ตาม เป็นที่น่าสังเกตว่าถ้าสารธรรมดาคือ allotrope ในปฏิกิริยา เราต้องระวังให้รู้ว่าเรากำลังจัดการกับ allotrope ที่เสถียรที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีที่สร้างสารนี้หรือไม่ อู๋ allotrope

เสถียรกว่าจะมีเอนทาลปีเป็นศูนย์เสมอ ดังนั้นการฝึกจะไม่ดำเนินการตามข้อบ่งชี้นี้ ดูตารางที่มีองค์ประกอบที่สร้าง allotropes และองค์ประกอบที่เสถียรกว่า:

หมายเหตุ: รูปแบบ allotropic ที่เสถียรที่สุดบ่งชี้สารที่พบในปริมาณที่มากขึ้นในธรรมชาติ

การคำนวณเอนทาลปีของปฏิกิริยาโดยทั่วไปเรียกว่าการแปรผันของเอนทาลปีและแสดงด้วยตัวย่อเสมอ ∆ชม. เนื่องจากเป็นการเปลี่ยนแปลง การคำนวณเอนทาลปีของปฏิกิริยาจึงเกี่ยวข้องกับการลบเอนทาลปีของผลิตภัณฑ์ออกจากเอนทาลปีของสารตั้งต้น:

∆H = H_{สำหรับ} - ชม_NS

การคำนวณความแปรผันของเอนทาลปีช่วยให้เราระบุได้ว่าปฏิกิริยาดูดความร้อนหรือคายความร้อน ถ้าผลลัพธ์เป็นลบ ปฏิกิริยาจะเป็นคายความร้อน ถ้าผลเป็นบวก ปฏิกิริยาจะดูดความร้อน

∆H = - (คายความร้อน)
∆H = + (ดูดความร้อน)

เมื่อทำการคำนวณความแปรผันของเอนทาลปีของปฏิกิริยา เป็นสิ่งสำคัญมากที่เราจะต้องให้ความสำคัญอย่างมาก ให้ความสนใจกับความสมดุลเนื่องจากค่าเอนทาลปีที่ได้จากการออกกำลังกายมักจะแสดงออกมา เป็นโมล ดังนั้น ถ้าผู้เข้าร่วมปฏิกิริยามีมากกว่าหนึ่งโมล เราต้องคูณค่าเอนทาลปีของมันด้วยปริมาณที่แสดงในการปรับสมดุล ดูตัวอย่าง:

2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂

เราสังเกตว่าสัมประสิทธิ์ที่ทำให้สมการสมดุลคือ 2, 3, 2 และ 2 ดังนั้นค่าเอนทาลปีของผู้เข้าร่วมแต่ละคนจะเป็น:

• ชม_ZnS = - 49,23. 2 = - 98.46 กิโลแคลอรี/โมล

• ชม_O2 = 0. 3 = 0 กิโลแคลอรี/โมล

• ชม_ZnO = - 83,24. 2 = - 166.48 กิโลแคลอรี/โมล

• ชม_SO2 = - 70,994. 2 = - 141,988 กิโลแคลอรี/โมล

จากข้อมูลเหล่านี้ เราสามารถคำนวณความแปรผันของเอนทาลปีของปฏิกิริยาได้ เป็นมูลค่าการจดจำว่าต้องรวมค่าของผลิตภัณฑ์เข้าด้วยกันเช่นเดียวกับค่าของรีเอเจนต์:

∆H = H_{สำหรับ} - ชม_NS

∆H = [(-166.48) + (-141.998)] - [(-98.46) + 0]
∆H = (- 308.468) - (-98.46)
∆H = -308.468 + 98.46
∆H = - 210.008 Kcal/โมล

หมายเหตุ: เนื่องจากผลลัพธ์เป็นลบ ปฏิกิริยานี้เป็นแบบคายความร้อน

ตอนนี้ให้ทำตามความละเอียดของการออกกำลังกายแบบขนถ่ายในการคำนวณเอนทัลปีของปฏิกิริยา:

(UFMS) ค่าของ H สำหรับสมการสมดุลด้านล่างคือ Data: H_Ag2S = - 32.6 KJ/โมล, H_H2O = - 285.8 KJ/โมล, H_H2S = - 20.6 KJ/โมล

2 Ag₂S + 2 H₂O → 4 Ag + 2 H₂เอส + โอ₂

ก) 485.6 KJ
ข) 495.6 KJ
ค) 585.6 KJ
ง) 595.6 KJ
จ) 600 KJ

ข้อมูลที่จัดทำโดยแบบฝึกหัดคือ:

หมายเหตุ: เรามี O. ได้อย่างไร₂ ในสมการ ซึ่งเป็น allotrope ที่เสถียรที่สุดของออกซิเจน เอนทาลปีของมันคือ 0 KJ เนื่องจาก Ag เป็นสารธรรมดา เอนทาลปีของสารจึงมีค่า 0 KJ

ชม_Ag2S = - 32.6 KJ/โมล
ชม_H2O = - 285.8 KJ/โมล
ชม_H2S = - 20.6 KJ/โมล

โดยคำนึงถึงความสมดุล เราต้องคูณค่าสัมประสิทธิ์ด้วยเอนทาลปีของผู้เข้าร่วมแต่ละคน:

ชม_Ag2S = - 32,6. 2 = - 65.2 KJ
ชม_H2O = - 285,8. 2 = - 571.6 KJ
ชม_H2S = - 20,6. 2 = - 41.2 KJ
ชม_O2 = 0. 1 = 0 KJ
ชม_Ag = 0. 4 = 0 KJ

สุดท้าย เพียงใช้ข้อมูลในสูตรการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี:

∆H = H_{สำหรับ} - ชม_NS
∆H = [(0) + (-41.2) + 0] - [(-65.2) + (-571.6)]
∆H = (-41.2) - (-636.8)
∆H = -41.2 + 636.8
∆H = 595.6 กิโลแคลอรี/โมล

เนื่องจากผลจากการแปรผันเป็นบวก ปฏิกิริยาจึงดูดความร้อน

By Me. ดิโอโก้ โลเปส ดิอาส

แหล่งที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-entalpia-uma-reacao.htm